Java中存在Runnable、Callable、Future、FutureTask这几个与线程相关的类或者接口,在Java中也是比较重要的几个概念,我们通过下面的简单示例来了解一下它们的作用于区别。
Runnable
其中Runnable应该是我们最熟悉的接口,它只有一个run()函数,用于将耗时操作写在其中,该函数没有返回值。然后使用某个线程去执行该runnable即可实现多线程,Thread类在调用start()函数后就是执行的是Runnable的run()函数。Runnable的声明如下
public interface Runnable { public abstract void run(); }
Callable
Callable与Runnable的功能大致相似,Callable中有一个call()函数,但是call()函数有返回值,而Runnable的run()函数不能将结果返回给客户程序。Callable的声明如下 :
public interface Callable<V> { V call() throws Exception; }
可以看到,这是一个泛型接口,call()函数返回的类型就是客户程序传递进来的V类型。 Executor就是Runnable和Callable的调度容器,Future就是对于具体的Runnable或者Callable任务的执行结果进行取消、查询是否完成、获取结果、设置结果操作。get方法会阻塞,直到任务返回结果( Future简介 )。Future声明如下 :
public interface Future<T> { V get() throws ...; V get(long timeout, TimeUnit unit) throws ...; void cancle(boolean mayInterrupt); boolean isCancelled(); boolean isDone(); }
具体的实现类为java.util.concurrent.FutureTask<V>。
FutureTask
FutureTask则是一个RunnableFuture<V>,而RunnableFuture实现了Runnbale又实现了Futrue<V>这两个接口,
public class FutureTask<V> implements RunnableFuture<V>
RunnableFuture
public interface RunnableFuture<V> extends Runnable, Future<V> { void run(); }
另外它还可以包装Runnable和Callable<V>, 由构造函数注入依赖。
public FutureTask(Callable<V> callable) { if (callable == null) throw new NullPointerException(); this.callable = callable; this.state = NEW; // ensure visibility of callable } public FutureTask(Runnable runnable, V result) { this.callable = Executors.callable(runnable, result); this.state = NEW; // ensure visibility of callable }
可以看到,Runnable注入会被Executors.callable()函数转换为Callable类型,即FutureTask最终都是执行Callable类型的任务。该适配函数的实现如下 :
public static <T> Callable<T> callable(Runnable task, T result) { if (task == null) throw new NullPointerException(); return new RunnableAdapter<T>(task, result); }
RunnableAdapter适配器
static final class RunnableAdapter<T> implements Callable<T> { final Runnable task; final T result; RunnableAdapter(Runnable task, T result) { this.task = task; this.result = result; } public T call() { task.run(); return result; } }
由于FutureTask实现了Runnable,因此它既可以通过Thread包装来直接执行,也可以提交给ExecuteService来执行。并且还可以直接通过get()函数获取执行结果,该函数会阻塞,直到结果返回。
简单示例
package com.thread; import java.util.concurrent.Callable; import java.util.concurrent.ExecutionException; import java.util.concurrent.ExecutorService; import java.util.concurrent.Executors; import java.util.concurrent.Future; import java.util.concurrent.FutureTask; /** * Runnable和Callable的区别 * Runnable没有返回值 * Callable有返回值,值是通过Future获得的。 * * FutureTask是一个RunnableFuture<V>,而RunnableFuture实现了Runnbale又实现了Futrue<V>这两个接口, 可以包装Runnable和Callable<V>, 由构造函数注入依赖。 * @author hadoop * */ public class RunnableFutureTask { static ExecutorService mExecutor = Executors.newSingleThreadExecutor(); /** * 效率低下的斐波那契数列,耗时操作。这里没有引用外部共享域,fibc方法是线程安全的,不用考虑同步 * @param num * @return */ static int fibc(int num){ if(num == 0){ return 0; } if(num == 1){ return 1; } return fibc(num-1)+fibc(num-2); } /** * Runnable,无返回值 */ static void runnableDemo(){ new Thread( new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println("Runnable demo:" + fibc(20)); } } ).start(); } /** * 其中Runnable实现的是void run()方法,无返回值; * Callable实现的是V call()方法,并且可以返回执行结果。 * 其中Runnable可以提交给Thread来包装下,直接启动一个线程来执行,而Callable则一般都是提交给ExecutorService来执行 */ static void futureDemo(){ try { /** * 提交Runnable则没有返回值,futurn没有数据 * 使用submit提交任务会返回Future对象,而使用execute没有返回值。 * submit提交Runnable任务本质上也是转化为Callable去执行 */ Future<?> result = mExecutor.submit(new Runnable() { @Override public void run() { fibc(20); } }); System.out.println("future result from runnable:" + result.get()); /** * 提交Callable,有返回值,future中能够获取返回值 */ Future<Integer> result2 = mExecutor.submit(new Callable<Integer>(){ @Override public Integer call() throws Exception { // TODO Auto-generated method stub return fibc(20); } }); System.out.println("future result from callable:" + result2.get()); /** * FutureTask是一个RunnableFuture<V>,而RunnableFuture实现了Runnbale又实现了Futrue<V>这两个接口 * 同时包装了Runnable和Callable<V>, 由构造函数注入依赖。 * Runnable注入会被Executors.callable()函数转换为Callable类型,即FutureTask最终都是执行Callable类型的任务 */ FutureTask<Integer> futureTask = new FutureTask<Integer>( new Callable<Integer>() { @Override public Integer call() throws Exception { // TODO Auto-generated method stub return fibc(20); } }); //提交futureTask mExecutor.submit(futureTask); System.out.println("future result from futureTask:" + futureTask.get()); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } catch (ExecutionException e) { e.printStackTrace(); } } public static void main(String[] args) { runnableDemo(); futureDemo(); System.out.println("已经开启所有的子线程"); mExecutor.shutdown(); System.out.println("shutdown():启动一次顺序关闭,执行以前提交的任务,但不接受新任务。"); while(true){ if(mExecutor.isTerminated()){ System.out.println("所有的子线程都结束了!"); break; } } } }